[发明专利]用于在末级中检测不允许的大电流的电路

说明书

技术领域

本发明涉及独立权利要求所述的用于在末级中检测不允许的大电流的电路。

由DE-A4329919公开了一种驱动设在机动车中的用电器的末级，它包括两个位于第一及第二电源端子之间的串联电路，每个串联电路包括第一及第二晶体管。这四个末级晶体管构成一个桥式电路，在它的对角线上设有一个用电器。流过这四个末级晶体管中每个的电流被一个电流传感器检测及在一个比较器中与一个预定的最大值相比较。当超过一个阈值时将使相应的末级晶体管关断。在使用价格合算的、不能实现电位隔离的电流传感器的情况下，该公知电路中则需要四个各位于不同电位的比较器。

本发明的任务在于，给出一种用于在末级中检测不允许的大电流的电路，它能以尽可能少及简单的电子元件来实现。

该任务将通过独立权利要求中给出的特征来解决。

本发明的优点

本发明设有一个位于第一及第二电源端子之间的第一晶体管及第二晶体管的串联电路，其中在两个晶体管的连接点上连接一个比较器输入端。比较器的另一输入端位于两个电源导线之间的分压器的中间抽头上。还设有用于转换分压比的转换装置，该转换装置受两个晶体管中一个的开关信号的控制。

根据本发明的电路在晶体管的开关区段处于导通状态时检测晶体管的开关区段上出现的电压降。这两个晶体管譬如可设置在一个半桥或全桥电路中。两个晶体管交替地开通及关断。因此，一个晶体管的输入信号可用来操作转换分压比的转换装置。通过转换，比较器的开关阈值可适配于第一或第二晶体管。在正常工作时，当两个晶体管中的一个的输入信号转变时比较器的输出信号改变到另一状态。根据比较器的该输出信号，在过电流时同样产生对另一信号状态的转换，该转换可在一个另外未示出的电路中被检测出来及譬如可用来关断一个或所有的晶体管。

本发明的电路的主要优点在于：不需要附加的电流传感器及对于两个晶体管仅需要一个比较器。对于所使用的电子元件的要求相当低，因此其成本合算。

本发明的电路尤其适用于半桥电路中，其中另一个桥支路由两个电容器构成。尤其是，本发明的电路适用于一种全桥电路，其中半桥电路的电容器被末级晶体管代替。在其它桥支路中，本发明的电路也可这样被代替，以致于对于一个全桥电路总共需要两个比较器以及两个转换装置。

本发明的进一步的有利构型从属权利要求中得到。

在正常工作时根据输入信号改变的比较器的输出信号将以有利方式被传送到一个逻辑选择电路，后者将根据两个晶体管中一个的输入信号来考虑：仅在这两个晶体管中出现了不允许的大电流时，该逻辑选择电路的输出端才进行信号的转换。该逻辑选择电路的一个特别简单的实施是通过异或门装置(EXOR)来实现的。

另一有利的构型涉及转换装置，该转换装置最好包括一个开关晶体管，它在分压器的电阻上连接一个并联电阻。

本发明的电路的另外有利结构及进一步构型可从说明书中得到。

附图

唯一的附图表示本发明的用于检测末级中不允许的大电流的电路的一个实施例。

该图表示一个末级10，它例如构成一个半桥电路。在第一及第二电源端子11,12之间设有第一晶体管T1及第二晶体管T2的串联电路。晶体管T1,T2构成末级10的半桥电路的第一支路。在第二桥支路中包括第一及第二电容器C1,C2。被供给电能的负载13位于该桥的对角线上。

一个控制电路14对晶体管T1输出第一开关信号15及对晶体管T2输出第二开关信号16。该第二开关信号16还被输送给一个开关晶体管T3及一个逻辑选择电路17。

一个比较器18将两个晶体管T1,T2的连接点19上出现的电压与连接在两个电源端子11,12之间的分压器21的中间抽头20上的电压相比较。该分压器21包括电阻R1,R2，其中电阻R2连接在中间抽头20和第二电源端子12之间。开关晶体管T3通常被称为转换装置，它可以与电阻R3一起并联到电阻R2上。

比较器18向逻辑选择电路17输出一个输出信号22，逻辑选择电路17在其输出端提供一个过电流信号23。

本发明的用于检测末级10中不允许的大电流的电路的工作过程如下：

晶体管T1,T2的一个中的过电流将通过对晶体管T1,T2的开关区段上所出现的电压降进行监测来辨认。晶体管T1,T2也可能是另外的半导体器件，其中在导通状态时在其开关区段上出现的电压降是对流过该半导体器件的电流的量度。